Раскрытие иерархических механизмов проникновения и взаимосвязей рисков безопасности на строительстве крупных транспортных объектов с помощью текстового анализа и сложных сетей

Почему на крупных проектах всё ещё случаются серьёзные аварии

От линий высокоскоростных железных дорог до морских мостов — современные транспортные проекты демонстрируют высочайший уровень инженерии, но одновременно остаются очагами серьёзных строительных аварий. В этом исследовании авторы смотрят дальше очевидных ошибок на площадке, чтобы выявить скрытые цепочки решений, пробелы в управлении и проектные решения, которые дают катастрофам развиться. Превратив сотни официальных отчётов об авариях в данные, исследователи показывают, как небольшие упущения в офисах и диспетчерских могут проникать через уровни надзора и в конечном счёте стоить человеческих жизней на стройплощадке.

Чтение скрытых историй в отчётах об авариях

Вместо того чтобы опираться только на мнения экспертов или простую статистику, команда проанализировала 244 подробных расследования крупных китайских железнодорожных, шоссейных, туннельных и мостовых проектов за период 2010–2023 годов. Эти отчёты описывают, что произошло, почему это произошло и кто был ответственен. С помощью текстового анализа — компьютерных методов, просеивающих большие объёмы текста — они выделили 101 ключевую фразу, которые регулярно встречались в описаниях аварий, такие как плохое управление на площадке, слабая подготовка персонала или дефекты оборудования. Затем эти фразы сгруппировали в 35 отдельных факторов риска и сопоставили с улучшенной версией широко используемой модели человеческого фактора, разделяющей проблемы на четыре уровня: организационные решения, надзор, условия на площадке и действия на передовой.

От разрозненных факторов к сети рисков

Аварии редко имеют единственную причину, поэтому исследователи построили то, что назвали сетью рисков безопасности. В этой сети каждый узел — один из 35 факторов риска, а связи показывают, какие факторы склонны появляться вместе в одной и той же аварии. Инструменты сетевого анализа — заимствованные из исследований социальных медиа и интернета — позволили им увидеть, какие факторы находятся в центре сети, какие образуют плотные кластеры и какие тихо соединяют разные уровни. Они обнаружили, что организационные решения и практики надзора формируют основу этой сети, с особенно сильными связями между решениями высшего руководства и средним уровнем надзора, а затем и поведением на передовой, таким как нарушение правил или небезопасные операции.

Настоящие проблемы начинаются выше уровня площадки

Выявились несколько ясных закономерностей. Такие факторы, как недостаточная подготовка по безопасности, встречались во многих разных ситуациях, но сами по себе имели ограниченную способность распространять риск по всей сети. Напротив, более глубокие проблемы — слабые системы управления безопасностью, плохое распределение ресурсов и ошибки в проектировании и планировании — выступали мощными «узлами», подпитывающими проблемы в разных частях проекта. Отказы оборудования и явные небезопасные действия рабочих имели значение, но анализ показал, что они обычно являлись последним проявлением давних слабых мест выше по цепочке. Иными словами, сосредоточиваться лишь на исправлении ошибок рабочих — всё равно что вытирать воду с пола, не починив сломанные трубы наверху.

Превращение карт рисков в планы защиты

Чтобы сделать выводы практичными, авторы объединили свою сеть с «бабочковым» (bow-tie) стилем диаграммы безопасности, показывающей, как опасности превращаются в аварии и как барьеры могут прервать этот процесс. Используя свои данные, они выделили самые опасные пути — например маршрут от плохого управления безопасностью через слабый надзор и подготовку к ошибкам на передовой — и затем спроектировали три уровня защиты, чтобы их блокировать. Сюда вошли проверка безопасности на этапе проектирования с помощью цифровых моделей зданий, использование инструментов мониторинга в реальном времени и оценки рисков во время строительства, а также развертывание датчиков и «умных» систем на площадке для раннего обнаружения проблем с оборудованием и небезопасных действий. Они даже предложили метод оценки того, насколько каждый барьер может снизить вероятность аварии, исходя из влияния целевого фактора внутри сети.

Что это значит для безопасного строительства

Для неспециалиста посыл прост и важен: в крупных транспортных проектах аварии меньше связаны с одним неосторожным рабочим и больше — с цепочками уязвимостей, начинающимися в советах директоров и планировочных офисах. Исследование показывает, что, анализируя прошлые отчёты об авариях и рассматривая риск как связанную сеть, руководители могут увидеть, куда направлять усилия для наибольшего улучшения безопасности — укреплять системы, надзор и проектные решения, а не только наказывать ошибки на передовой. Этот подход, основанный на данных, предлагает дорожную карту для превращения горьких уроков прошлых катастроф в более умную и проактивную защиту на следующих поколениях мостов, туннелей и железных дорог.

Цитирование: Liu, W., kang, X., Ye, Q. et al. Unraveling hierarchical penetration mechanisms and coupling relationships of safety risks in major transportation infrastructure construction using text mining and complex networks. Sci Rep 16, 7313 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37778-3

Ключевые слова: безопасность строительства, транспортная инфраструктура, сети рисков, текстовый анализ, управление безопасностью